瓦斯发电厂生产工艺流程

一、工艺流程

常规电厂

1、电能产生的过程

生物能（植物化石）—热能—蒸汽内能—机械能—电能

2、燃料：煤粉/煤矸石；工作介质：水蒸汽

主要设备：球磨机/破碎机、锅炉、汽轮机、发电机、并网设备、保护设备、控制设备。

3、锅炉：锅炉是由锅和炉两部分组成。

4、锅：指汽包、水冷壁（管子）、联箱/集箱等设备组成；

5、炉：就是炉膛（燃烧的地方）

6、画图简介

7、4、汽轮机:画图简介

瓦斯发电厂

1、电能产生过程：生物能—热能—机械能—电能

2、燃料:瓦斯气/煤层气（CH4）、工作介质：高温空气

主要设备：气柜、预处理设备、燃气内燃机、发电机

辅助设备：余热锅炉、汽轮机、发电机

3、气柜：分干式气柜和湿式气柜，它们区别就是密封介质不同。

干式气柜的密封介质：麻绳和油；湿式气柜的密封介质：水。

4、预处理设备：除尘设备（过滤器）、除湿设备（冷干机）、增压设备（罗茨风机）

5、内燃机

利用图简介

6、余热锅炉：利用燃机燃烧后的尾气，产生过热蒸汽，推动汽轮机旋转，汽轮机再带动发电机转子旋转，定子切割磁力线产生电能。

画预热锅炉简图

7、全厂工艺流程：

二、预处理

设备工作原理及工艺流程

预处理设备组成及作用

设备组成

补液泵、冷却水箱、循环水泵、制冷机组、初级过滤器（50微米）、换热器、罗茨风机、精密过滤器（1微米）、阻火器、瓦斯储气罐。

1、补液泵：为换热机组的冷却循环水进行补水。

2、冷却水箱：冷却循环水进行补水的临时存储容器。

3、循环泵：保持换热机组用冷却循环水不间断的进行循环吸热。

4、冷却机组：冷却换热机组的循环水。

5、过滤器：过滤瓦斯气中的粉尘等杂质。

6、换热机组：冷却瓦斯气。

7、阻火器：防止回火。

8、储气罐：启稳压作用。

压缩机对制冷剂进行加压，制冷剂的温度和压力同时升高，然后经过冷却水或者风扇对高温高压的制冷剂进行冷却，使其液化。液化后的高压制冷剂经过节流阀后，在蒸发器内迅速汽化，汽化过程要吸收大量热量，而将循环水冷却。然后制冷剂再回到压缩机，重复上一循环。

罗茨风机工作原理

罗茨风机为容积式风机，输送的风量与转速成正比，三叶型叶轮每转动一次由两个叶轮进行3次吸、排气，与两叶型相比，气体脉动较小，负荷变化较小，机械强度高，噪音低，振动也小。

在两根平行的轴上设有两个叶轮，叶轮与椭圆型机箱内孔面及各叶轮三者之间始终保持微小的间隙，

由于叶轮互为反方向匀速旋转，使箱体与叶轮包围着的一定量的气体由吸入侧输送的排出一侧。

按工作原理风机分：容积式风机和离心式风机。

容积式风机：通过改变流体的体积来输送流体。

离心式风机：是利用惯性离心力来输送流体。

预处理相关介绍

1、在厂区南侧瓦斯抽放站内已建有2座储气柜，一座湿式，一座干式，用来储存煤层气；它们的容量都是1.5万立方米，一个气柜的瓦斯气够全厂燃机工作一个小时。

2、目前从储气柜出来的煤层气参数如下：

CH4

50.56%

O2

8.87%

N2

40.37%

CO2

0.2%

相对湿度≥100%

含尘量

< 30mg/ Nm3

温度常温压力

1.62-3.23kPa

低热值

18027.37kJ/Nm3

随着矿井煤层的不断开采，煤层气CH4浓度会有所下降。

发电机组所需的煤层气总量为18640Nm3/h(CH4＝40%)，考虑到损耗及负荷波动等因素，预处理系统的额定处理能力为18640×1.25=23300Nm3/h（CH4＝40%）。结合燃机资料及矿井开采过程中煤层气的实际抽放情况，预处理系统的最大处理能力为24856×1.25=31070 Nm3/h （CH4＝30%）,

最小处理能力为14912×1.25=18640Nm3/h（CH4＝50%）。

储气柜出口隔断阀之后煤层气压力约为1.62-3.23kPa，在预处理系统进口处压力约为0.62～2.23kPa。

根据燃机厂家提供的资料，经过预处理后的煤层气应能满足以下条件：

压力：14～32kPa（压力最大波动率10%）温度：5～45℃

湿度：<80%

杂质:

<10μm

三、燃气内燃机

设备及相关系统介绍

内燃机工作原理

1、画图，利用滑块摇臂原理解释。

2、内燃机的四冲程：

☆进气冲程：由于曲轴的旋转，活塞从上止点(top dead center)向下止点(bottom dead center)运动，这时排气门关闭，进气门打开。

☆压缩冲程：曲轴继续旋转，活塞从下止点向上止点运动，这时进气门和排气门都关闭，气缸内成为封闭容积，可燃混合气受到压缩，压力和温度不断升高，当活塞到达上止点时压缩行程结束。

做功冲程：作功冲程包括燃烧过程和膨胀过程，在这一冲程中，进气门和排气门仍然保持关闭。当活塞位于压缩行程接近上止点(即点火提前角)位置时，火花塞产生电火花点燃可燃混合气，可燃混合气燃烧后放出大量的热使气缸内气体温度和压力急剧升高，高温高压气体膨胀，推动活塞从上止点向下止点运动，通过连杆使曲轴旋转并输出机械功，除了用于维持发动机本身继续运转外，其余用于对外作功。

排气冲程：当作功接近终了时，排气门开启，进气门仍然关闭，靠废气的压力先进行自由排气，活塞到达下止点再向上止点运动时，继续把废气强制排出到大气中去，活塞越过上止点后，排气门关闭，排气行程结束。

观看四冲程动态图

润滑系统

发动机工作时，各运动零件均以一定的力作用在另一个零件上，并且发生高速的相对运动，有了相对运动，零件表面必然要产生摩擦，加速磨损。为了减轻磨损，减小摩擦阻力，延长使用寿命，发动机上都必须有润滑系(lubrication system)。

1、润滑系统的作用

●清洗作用：机油在润滑系内不断循环，清洗摩擦表面，带走磨屑和其它异物；

●冷却作用：机油在润滑系内循环还可带走摩擦产生的热量，起冷却作用；

●密封作用：在运动零件之间形成油膜，提高它们的密封性，有利于防止漏气或漏油；

●防锈蚀作用：在零件表面形成油膜，对零件表面起保护作用，防止腐蚀生锈；

●液压作用：润滑油还可用作液压油，如液压挺柱，起液压作用；

●减震缓冲作用：在运动零件表面形成油膜，吸收冲击并减小振动，起减震缓冲作用。

2、润滑方式

◆由于发动机各运动零件的工作条件不同，对润滑强度的要求也就不同，因而要相应地采取不同的润滑方式。常用的润滑方式有下列三种形式：

●压力润滑(full pressure oiling):利用机油泵,将具有一定压力的润滑油源源不断地送往摩擦表面。例如，曲轴主轴承、连杆轴承及凸轮轴轴承等处承受的载荷及相对运动速度较大，需要以一定压力将机油输送到摩擦面的间隙中，方能形成油膜以保证润滑。这种润滑方式称为压力润滑。

●飞溅润滑(splash oiling):利用发动机工作时运动零件飞溅起来的油滴或油雾来润滑摩擦表面的润滑方式称为飞溅润滑。这种润滑方式可使裸露在外面承受载荷较轻的气缸壁，相对滑动速度较小的活塞销，以及配气机构的凸轮表面、挺柱等得到润滑。

●定期润滑：发动机辅助系统中有些零件则只需定期加注润滑脂（黄油）进行润滑，例如水泵及发电机轴承就是采用这种方式定期润滑。近年来在发动机上采用含有耐磨润滑材料（如